ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается решение задачи одностороннего контакта с трением на примере водопропускной арочной трубы в грунте. Односторонний контакт моделируется в виде линейной задачи дополнительности, которая решается с помощью метода Лемке. Показаны особенности решения подобных задач. Приведено сравнение с современными подходами, указаны преимущества и недостатки предлагаемого метода.
Ключевые слова: конструктивная нелинейность, контакт с трением, односторонние связи, линейная задача дополнительности, численные модели, метод конечных элементов, нарастающая нагрузка
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В данной работе представлены результаты исследования взаимодействия шины колеса с опорной поверхностью опорно-ходового модуля при движении колесной машины. Приводится создание математической модели движения колеса по опорному основанию опорно-ходового модуля. Для этого была представлена расчетная схема движения колеса по опорной поверхности опорно-ходового модуля, а также приведены уравнения: динамики ведущего колеса; нормальной реакции и вектора реакции взаимодействия шины колеса с опорным основание; коэффициента трения частичного скольжения для связанных грунтов и коэффициента буксования. Имитационное моделирование осуществлено с помощью среды MATLAB Simulink, которая позволяет на основе заданной математической модели проводить исследования разрабатываемой системы.
Ключевые слова: шина колеса, опорно-ходовой модуль, колесная машина, MATLAB Simulink, математическая модель, моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Вторичное использование отходов промышленности всегда было актуально. В современном мире с развитием технологий и строительной индустрии необходимо находить новые возможности для утилизации отходов промышленности. Одним из вариантов утилизации является получение синтетического ангидрита. Особенности производства и готового продукта переработки затрудняют использование вяжущего для жилищного и гражданского строительства. Изучение процесса твердения ангидритового вяжущего и свойств образующегося камня, позволяет его применять при разных технологию изготовления различных строительных конструкций на основе этого вяжущего.
Ключевые слова: гипс, ангидрит, синтетический ангидрит, отходы промышленности
В статье представлено решение задачи разработки системы векторного управления тяговым асинхронным двигателем электромобиля. При синтезе векторного регулятора используется нелинейная модель асинхронного двигателя и методы синергетической теории управления. Полученные алгоритмы управления обеспечивают минимизацию потерь энергии в процессе ее электромеханического преобразования и существенно увеличивают запас хода электромобиля на одной зарядке аккумуляторной батареи. Теоретические результаты подтверждены компьютерным моделированием силовой установки электромобиля, состоящей из аккумуляторной батареи, автономного инвертера напряжения, асинхронного двигателя и корпуса автомобиля. Для моделирования процессов в силовой установке использовалась среда динамического моделирования Simulink.
Ключевые слова: электромобиль, силовая установка, асинхронный двигатель, синергетический синтез регуляторов, энергосберегающее управление
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Сложность организации управления пневмоприводом вносит нелинейный математический аппарат, учитывающий термодинамические процессы при наполнении и сливе рабочих полостей пневмоцилиндра. Обзор существующих подходов и методов управления пневматическими системами позволяет сделать выводы о значительном упрощении математической модели исследуемой системы, что приводит к несоответствию математической модели ее техническому оригиналу и ограниченном применении разработанных законов управления.
Ключевые слова: пневмопривод, нелинейная математическая модель,синергетический синтез регулятора, инвариантное многообразие
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Задачами данной работы является обследование пассажирских корреспонденций, обследование интенсивности движения, обследование пассажиропотоков в сечениях улично-дорожной сети на примере города Сочи. Используются методы: анкетное обследование пассажирских корреспонденций, статистический анализ для обработки массива корреспонденций, наблюдение, учёт и анализ интенсивности движения и пассажиропотоков.
Ключевые слова: пассажирские корреспонденции, интенсивность движения, общественный транспорт, пассажиропоток
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Энергозатраты на сушку зерна составляют около 30% от общей энергоёмкости процессов производства зерна. Снижение энергоёмкости сушки возможно за счёт исполь-зования микроволнового поля. В этом случае необходимо разработать такую конструкцию СВЧ – конвективной зоны, чтобы обеспечить равномерность сушки зерна по всему её объёму. Для этого целесообразно проводить моделирование процесса. Разработанная компьютерная модель тепло и – влагообмена в зерновом слое позволяет проводить моделирование при изменяющихся параметрах зернового слоя и агента сушки. Кроме того в ней учтены особенности изменения удельной мощности микроволнового поля в зоне сушки от влажности зерна и расстояния до магнетрона. В работе представлены результаты моделирования сушки зерна при двух вариантах распределения воздуха в СВЧ – конвективной зоне.
Ключевые слова: сушка зерна, слой зерна, микроволновое поле, СВЧ – конвективная сушка, тепло и – влагообмен, компьютерная модель, моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
В статье рассматривается влияние подготовки поверхности и добавок водорастворимых полимеров на гранулометрический состав порошков меди.
Ключевые слова: электролитический медный порошок, водорастворимый полимер, полиакриламид, электрополирование, поливинилпирролидон, атомно-силовая микроскопия.
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы
В статье представлен подход к нахождению алгоритмов автоматического управления электрическими приводами постоянного и переменного тока, обеспечивающих минимизацию потерь энергии во всем диапазоне механической нагрузки. Данный подход основан на использовании математических условий минимизации потерь в электрических двигателях и применении теории и методов синергетического синтеза нелинейных систем управления. В качестве примера рассмотрено решение задачи синтеза алгоритмов энергосберегающего управления асинхронным электроприводом. Теоретические выводы подтверждены результатами компьютерного моделирования замкнутой системы.
Ключевые слова: электрический привод, автоматическое управление, задача синтеза регулятора, энергосбережение
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматривается задача синтеза системы управления асинхронным тяговым электроприводом подвижного состава. Предлагаются алгоритмы автоматического управления, позволяющие осуществить комплексную оптимизацию тяги подвижного состава, а именно: выдерживать заданную скорость скольжения колеса относительно полотна рельса, тем самым обеспечив максимальную тягу для данных условий сцепления; и минимизировать потери энергии в силовой части электропривода при изменении скоростных и силовых характеристик движения. Для решения поставленной задачи используются методы синергетической теории управления
Ключевые слова: подвижной состав, тяговый электропривод, синтез систем управления, оптимизация тяги, энергосберегающий регулятор, адаптивное управление, сцепление
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассмотрено влияние двух видов ПАВ, поливинилпирролидона (ПВП) и полиакриламида (ПАА) на кинетику формирования анодно синтезируемых электролитов получения порошков меди, а также на свойства продукта. Установлено, что свойства порошков меди определяет полимерная пленка ПВП и ПАА, формирующаяся на поверхности катода. Увеличению доли наноразмерных частиц способствует прямой разряд ионов меди из аммиакатных комплексных ионов, обеспечиваемый полимерной пленкой. В электролите, содержащем ПАА, возможно получение порошка меди с содержанием наноразмерных (менее 100 нм) частиц 50,2 %, средним размером в наноразмерной области 43 нм с игольчато-дендритной формой частиц.
Ключевые слова: электролитический порошок меди, виброкатод, поляризационная кривая, хронопотенциометрия, спад потенциала после отключения тока, гранулометрический состав, водорастворимый полимер, наноразмерная частица, хлорид аммония, поливинилпирролидон, полиакриламид
05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы , 05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
В данной статье рассмотрена природа органоминеральных гибридных нанокомпозитов. Перспективными направлениями в области органоминеральных гибридных нанокомпозиционных материалов станут методы синтеза мультикомпонентных материалов, а также типа «сетка в сетке» и «гость-хозяин». Фундаментальной проблемой химии и физики нанокомпозитов остается зависимость «структура-свойство». Решение этой проблемы позволит перейти от исследований материалов к их целенаправленному проектированию.
Ключевые слова: нанокомпозиты, золь-гель технология, синтез, наночастицы.
05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов
В работе приведены результаты ординационного анализа растительного покрова степей бассейна Дона
Ключевые слова: ординация, бассейн Дона, степи
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Статья посвящена математическому моделированию процессов высокочастотной электротермии термопластических полимеров для технологической системы, которая представлена в виде пятислойной пластины, включающей электроды, изоляторы и обрабатываемый материал. Математическая модель, представленная в виде системы дифференциальных уравнений нестационарной теплопроводности с внутренним источником тепла для термопласта и граничных условий третьего и четвертого рода, реализована в виде авторского программного обеспечения, которое позволяет решать широкий перечень исследовательских и практических задач высокочастотной обработки полимеров. К таким задачам относятся: изучение взаимовлияния геометрических и электрофизических параметров системы, определение глубины зоны влияния термоизоляторов, эффективной толщины изоляторов, толщины несимметричных изоляторов с целью смещения точки максимального нагрева при организации процесса сварки, времени достижения в обрабатываемом материале температуры сушки термопласта при различных значениях удельной мощности высокочастотной обработки.
Ключевые слова: электротермия, термопласт, математическая модель, полимер, термоизолятор, сварка, сушка, полиамид, высокочастотная обработка
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрен один из этапов процесса дозирования высевающим аппаратом избыточного давления – транспортирование единичного семени дозирующими элементами высевающего диска. Представлена схема сил. В результате теоретического исследования была определена зависимость величины избыточного давления в семенной камере от основных параметров работы высевающего аппарата избыточного давления. Построены графики теоретической зависимости давления в семенной камере от диаметра отверстий и угла поворота высевающего диска. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие выводы. Увеличение диаметра отверстий дозирующих элементов высевающего диска приводит к значительному уменьшению давления, необходимого для транспортирования семени. При увеличении угловой скорости высевающего диска давление необходимое для гарантированного транспортирования семени увеличивается. Увеличение угла поворота высевающего диска оказывает незначительное влияние на давление в семенной камере аппарата.
Ключевые слова: семена, транспортирование, дозирование, силы, избыточное давление дозирующий элемент, условный диаметр, зависимость.